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生物工程專業(yè)生產(chǎn)實(shí)習(xí)模式探索論文
摘要：生物工程作為工科專業(yè)，以應(yīng)用型工科人才的培養(yǎng)為主，因此，學(xué)生綜合實(shí)踐能力的培養(yǎng)顯得至關(guān)重要，而高年級(jí)學(xué)生專業(yè)生產(chǎn)實(shí)習(xí)的開展是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的重要措施。本文結(jié)合我校生物工程專業(yè)生產(chǎn)實(shí)習(xí)的設(shè)置，對(duì)我校生物工程專業(yè)生產(chǎn)實(shí)習(xí)的模式進(jìn)行介紹與分析，并對(duì)生物工程專業(yè)生產(chǎn)實(shí)習(xí)的后續(xù)改進(jìn)提出了一些建議。
關(guān)鍵詞：生物工程；生產(chǎn)實(shí)習(xí)；實(shí)踐教學(xué)
中圖分類號(hào)：GQ819 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2017）09-0029-02
一、引言
生物工程是以生物科學(xué)與生物技術(shù)為基礎(chǔ)，由細(xì)胞工程、基因工程、酶工程、發(fā)酵工程、微生物學(xué)、遺傳學(xué)、分子生物學(xué)以及生物化學(xué)工程學(xué)等多學(xué)科相互交叉滲透、融合、發(fā)展而成的新興的工程技術(shù)學(xué)科，是21世紀(jì)前沿學(xué)科之一。生物工程是聯(lián)結(jié)生物學(xué)理論創(chuàng)新與生物高新技術(shù)成果產(chǎn)業(yè)化的紐帶，是實(shí)現(xiàn)生物學(xué)研究成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的工具。目前，國(guó)內(nèi)已有過百所高校開設(shè)了生物工程專業(yè)，生物工程專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)是“本專業(yè)培養(yǎng)學(xué)生具有生命科學(xué)的基本知識(shí)，掌握生物技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)化的科學(xué)原理，工藝技術(shù)過程和工程設(shè)計(jì)等基礎(chǔ)理論、基本技能，能在生物技術(shù)與工程領(lǐng)域從事設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理和新技術(shù)研究、新產(chǎn)品開發(fā)的工程技術(shù)，以及具備進(jìn)一步深造與發(fā)展?jié)撡|(zhì)的高級(jí)復(fù)合型人才”[1]。在生物工程專業(yè)的培養(yǎng)過程中，工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)與鍛煉是至關(guān)重要的環(huán)節(jié)之一。當(dāng)前，許多高校生物工程專業(yè)的培養(yǎng)方案中，針對(duì)學(xué)生綜合實(shí)踐能力的培養(yǎng)還不夠，同時(shí)，缺乏專業(yè)性與系統(tǒng)性。本文針對(duì)生物工程專業(yè)的特點(diǎn)與培養(yǎng)目標(biāo)，分析了本專業(yè)的培養(yǎng)方案與實(shí)踐教學(xué)中存在的問題，淺析了以產(chǎn)物為主線的生物工程專業(yè)生產(chǎn)實(shí)習(xí)的新模式。
二、傳統(tǒng)生產(chǎn)實(shí)習(xí)存在的問題
鑒于生產(chǎn)實(shí)習(xí)的重要性，絕大多數(shù)開設(shè)生物工程專業(yè)的國(guó)內(nèi)高校在專業(yè)設(shè)置中均設(shè)有生產(chǎn)實(shí)習(xí)這一環(huán)節(jié)，多數(shù)高校的生產(chǎn)實(shí)習(xí)以企業(yè)實(shí)習(xí)為主，但是，傳統(tǒng)的企業(yè)生產(chǎn)實(shí)習(xí)的方式存在許多問題。
�。ㄒ唬⿲�(shí)習(xí)基地不足，基地質(zhì)量較低
雖然多數(shù)高校均與眾多企業(yè)共建實(shí)習(xí)基地，但是，由于近年來企業(yè)管理制度的日益，加之市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的加劇，企業(yè)對(duì)高校生產(chǎn)實(shí)習(xí)的意愿日益降低，使得生產(chǎn)實(shí)習(xí)基地的選擇日益困難。另外，由于企業(yè)始終將企業(yè)的生產(chǎn)管理和經(jīng)濟(jì)效益放在第一位，學(xué)生的實(shí)習(xí)安排只能跟隨企業(yè)的生產(chǎn)設(shè)置，很難按照學(xué)校的培養(yǎng)方案進(jìn)行，這就使得生產(chǎn)實(shí)習(xí)的質(zhì)量得不到保障；同時(shí)，由于實(shí)習(xí)時(shí)間的安排有限，很容易導(dǎo)致實(shí)習(xí)過程中只能接觸到生產(chǎn)過程的某一環(huán)節(jié)，使學(xué)生難以得到系統(tǒng)的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)，難以達(dá)到生產(chǎn)實(shí)習(xí)的實(shí)習(xí)目標(biāo)。
�。ǘ⿲W(xué)生動(dòng)手機(jī)會(huì)不足
隨著現(xiàn)代企業(yè)自動(dòng)化程度的不斷提升以及管理水平的不斷完善，生產(chǎn)過程中人工操作的環(huán)節(jié)越來越少，同時(shí)，企業(yè)對(duì)經(jīng)濟(jì)效益的追求使得其很難為實(shí)習(xí)學(xué)生提供“練手”的機(jī)會(huì)。此外，生產(chǎn)實(shí)習(xí)過程中的安全責(zé)任問題始終放在首位，這也是制約企業(yè)接納學(xué)生的關(guān)鍵因素，企業(yè)不愿承擔(dān)學(xué)生在實(shí)習(xí)過程中人身安全的風(fēng)險(xiǎn)，因此，更不愿讓學(xué)生直接參與實(shí)習(xí)[2]。綜合以上因素，絕大多數(shù)企業(yè)實(shí)習(xí)是以學(xué)生參觀實(shí)習(xí)為主，學(xué)生很難得到動(dòng)手操作的機(jī)會(huì)，不能發(fā)揮生產(chǎn)實(shí)習(xí)的真正作用。
三、生產(chǎn)實(shí)習(xí)模式探索
面對(duì)實(shí)習(xí)基地資源不足、基地質(zhì)量差以及學(xué)生動(dòng)手機(jī)會(huì)不足等問題，有必要對(duì)當(dāng)前的傳統(tǒng)實(shí)習(xí)方式進(jìn)行改變，探索新的生產(chǎn)實(shí)習(xí)模式，以保證生物工程專業(yè)生產(chǎn)實(shí)習(xí)目標(biāo)及生物工程專業(yè)培養(yǎng)方案的實(shí)現(xiàn)。
（一）我校生物工程專業(yè)生產(chǎn)實(shí)習(xí)新模式的建立
為更好地完成生物工程專業(yè)生產(chǎn)實(shí)習(xí)的培養(yǎng)目標(biāo)，我校一改傳統(tǒng)的企業(yè)實(shí)習(xí)方式，在校內(nèi)建立生物工程專業(yè)生產(chǎn)實(shí)習(xí)平臺(tái)，購置了生物工程上游、中游及下游實(shí)驗(yàn)所需的一系列設(shè)備，以自動(dòng)化發(fā)酵罐為核心，建立起完整系統(tǒng)的生產(chǎn)體系。在此基礎(chǔ)上，選取有代表性、創(chuàng)新性的目標(biāo)產(chǎn)物，從菌種出發(fā)，經(jīng)過上游的種子制備，中游的發(fā)酵及過程監(jiān)控，下游的產(chǎn)品分離純化與制備，獲得最終的產(chǎn)品。在宏觀上，整個(gè)流程基本與工廠的生產(chǎn)過程相似，可全面展示由原料到產(chǎn)品的生產(chǎn)過程，讓學(xué)生得到真實(shí)直觀的產(chǎn)品，這樣可極大地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐的熱情；在微觀方面，由于全程操作均由學(xué)生自己參與完成，學(xué)生對(duì)生產(chǎn)過程的每一步操作每一個(gè)細(xì)節(jié)均有清晰直觀的認(rèn)識(shí)，實(shí)習(xí)效果較傳統(tǒng)實(shí)習(xí)也有大大提高。同時(shí)，實(shí)習(xí)過程采用小組分組實(shí)習(xí)的方式，不同組可選取不同類型的產(chǎn)物，不同的發(fā)酵工藝，如胞內(nèi)產(chǎn)物與胞外產(chǎn)物、分批發(fā)酵與補(bǔ)料分批發(fā)酵等方式，可極大地拓寬學(xué)生的知識(shí)面，達(dá)到更好的實(shí)習(xí)效果。
（二）生產(chǎn)實(shí)習(xí)新模式與生物工程專業(yè)課程設(shè)置的聯(lián)系
生產(chǎn)實(shí)習(xí)的一個(gè)重要的目的就是使學(xué)生將理論知識(shí)同生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，我校生產(chǎn)實(shí)習(xí)的安排與設(shè)置正是以這一目標(biāo)為指導(dǎo)，通過生產(chǎn)實(shí)習(xí)的實(shí)踐過程，一方面使學(xué)生對(duì)所學(xué)的專業(yè)知識(shí)進(jìn)行梳理與回顧，另一方面，可有效地將相對(duì)孤立的專業(yè)知識(shí)系統(tǒng)有機(jī)地結(jié)合在一起，使得學(xué)生的認(rèn)知水平由點(diǎn)及面，從宏觀方面加深對(duì)本專業(yè)的認(rèn)知。
由圖1可以看出，專業(yè)生產(chǎn)實(shí)習(xí)將本專業(yè)設(shè)置的各專業(yè)基礎(chǔ)課與專業(yè)課有機(jī)地結(jié)合在一起，尤其是將課程學(xué)習(xí)過程中的課程實(shí)驗(yàn)孤立的操作系統(tǒng)的串聯(lián)在一起，使學(xué)生的視野由實(shí)驗(yàn)的高度上升到生產(chǎn)的高度，這對(duì)于學(xué)生畢業(yè)后從事生產(chǎn)、研發(fā)、深造等奠定了重要的理論支撐與實(shí)踐基礎(chǔ)。
�。ㄈ┥a(chǎn)實(shí)習(xí)模式的后續(xù)探索
后續(xù)，我校將繼續(xù)完善和提升生產(chǎn)實(shí)習(xí)平臺(tái)的硬件設(shè)施，首先，購置不同類型的發(fā)酵罐，包括通風(fēng)攪拌式發(fā)酵罐、氣升式發(fā)酵罐、鼓泡塔式反應(yīng)器等，滿足不同類型微生物的發(fā)酵需求；另外，在發(fā)酵菌種的選擇方面，在常規(guī)微生物的基礎(chǔ)上，拓展到植物懸浮細(xì)胞、絲狀細(xì)胞等，不斷拓寬學(xué)生的視野；在下游操作方面，繼續(xù)拓寬單元操作的范圍，建立起更加全面的實(shí)習(xí)平臺(tái)。此外，后續(xù)將探索將教師的科研與生產(chǎn)實(shí)習(xí)相結(jié)合的模式[3，4]，在教師已有科研成果的基礎(chǔ)上，將其擴(kuò)展到生產(chǎn)過程，應(yīng)用該平臺(tái)，建立產(chǎn)、學(xué)、研相結(jié)合的模式，在保障生產(chǎn)實(shí)習(xí)效果的同時(shí)，使學(xué)生與科學(xué)前沿相結(jié)合，有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力與科研能力。
四、結(jié)語
在包括生物工程專業(yè)在內(nèi)的工科人才培養(yǎng)的過程中，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)綜合性實(shí)踐教學(xué)的重視程度，充分利用生產(chǎn)實(shí)習(xí)的綜合性和實(shí)踐性的特點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生的生產(chǎn)性思維，提高學(xué)生對(duì)本專業(yè)的整體認(rèn)知水平。通過采用新的生產(chǎn)實(shí)習(xí)模式，學(xué)生的參與程度與動(dòng)手機(jī)會(huì)得到大大提高，學(xué)生的實(shí)踐能力得到充分的訓(xùn)練和提高，同時(shí)大大激發(fā)了學(xué)生的主觀能動(dòng)性和創(chuàng)造性，為培養(yǎng)創(chuàng)新能力強(qiáng)、創(chuàng)業(yè)素質(zhì)高的創(chuàng)新型人才奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，為提高生物工程專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量提供了重要的實(shí)踐保障。
參考文獻(xiàn)：
[1]趙輝，凌宏志，王葳，韓曉云，吳國(guó)峰.高校生物工程專業(yè)生產(chǎn)實(shí)習(xí)模式的改革與探索[J].安徽農(nóng)學(xué)通報(bào)，2016，22（06）：160-162.
[2]鄭權(quán)，趙峰，榮龍，李德玉.建立設(shè)計(jì)性生物工程綜合實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)大學(xué)生科技創(chuàng)新能力[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2012，31（11）：121-123.
[3]郝曉亮，王勇，高云.生物工程專業(yè)創(chuàng)新實(shí)踐培養(yǎng)模式的探索[J].高教學(xué)刊，2016，（19）：68-69.
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